DE29821840U1 - Composite gear - Google Patents

Composite gear

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DE29821840U1 DE29821840U DE29821840U DE29821840U1 DE 29821840 U1 DE29821840 U1 DE 29821840U1 DE 29821840 U DE29821840 U DE 29821840U DE 29821840 U DE29821840 U DE 29821840U DE 29821840 U1 DE29821840 U1 DE 29821840U1
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/14—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels

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Description

VERBUNDZAHNRAD mit Stahl-oder Metallflanken Aussen-oder Innenhaut und einem Kern oder Füllstoffen anderer MaterialienCOMPOSITE GEAR with steel or metal flanks Outer or inner skin and a core or fillers of other materials

BeschreibungDescription

Das Verbundzahnrad mit Stahl-oder Metallflanken der Innen-oder Aussenhaut und einem Kern oder Füllstoffen anderer Materialien wird in der nachfolgenden Anmeldung als Verbundzahnrad bezeichnet.The composite gear with steel or metal flanks of the inner or outer skin and a core or fillers of other materials is referred to as a composite gear in the following application.

Das Verbundzahnrad besteht aus folgenden Positionen:The composite gear consists of the following positions:

Zahnformmantel (Pos.1), Aussen-oder Innenhaut (Pos.2), Kern-und Füllstoffe (Pos.3),Nabe (Pos.4), Bordscheibe (Pos.5), Radkörper(Pos.6), Verbindungsring (Pos.7), Schrägzahn (Pos.8)Tooth form shell (item 1), outer or inner skin (item 2), core and filler materials (item 3), hub (item 4), flanged disc (item 5), wheel body (item 6), connecting ring (item 7), helical tooth (item 8)

Das Verbundzahnrad zeichnet sich dadurch aus, dass es eine hochverschleißfeste Aussen-oder Innenhaut (2) als Flankenmantel hat, während der Kern oder die Füllstoffe (3) aus leichterem Material hergestellt werden kann. Es ergibt sich somit zum Gesamtvolumen des Radkörpers ein Massengewicht unter eins. Daraus ergibt sich die Schwimmfähigkeit des Radkörpers. Es ist bekannt, dass Zahnräder aller Zahnformen aus vielen verschiedenen Materialien in verschiedenen Fertigungsformen hergestellt werden. Zum Beispiel Zahnräder nach folgenden Verfahren, Gießen, Pressen, Stanzen, Stoßen, Fräsen, Drehen und ! andere. Diese Fertigungsverfahren sind über Jahrhunderte bekannt! wobei die spanabhebende Fertigung dominierte. In den letzten Jahrzehnten wurden Zahnräder auch aus verschiedenen Kunststoffen nach verschiedenen Verfahren hergestellt. Diese Zahnräder mit diesen Werkstoffen haben zunächst den Vorteil des geräuscharmen Laufes. Der Nachteil gegenüber Stahl-oder Metallzahnrädern besteht darin, dass die Zahnflankenbeanspruchung gering ist.The composite gear is characterized by the fact that it has a highly wear-resistant outer or inner skin (2) as a flank shell, while the core or the fillers (3) can be made from lighter material. This results in a mass weight of less than one for the total volume of the gear body. This results in the buoyancy of the gear body. It is known that gears of all tooth shapes are made from many different materials using various manufacturing methods. For example, gears using the following processes, casting, pressing, punching, shaping, milling, turning and others. These manufacturing processes have been known for centuries, with machining being the dominant method. In recent decades, gears have also been made from various plastics using various processes. These gears with these materials have the advantage of running quietly. The disadvantage compared to steel or metal gears is that the tooth flank stress is low.

Anmelder:Manfred Böning,Ing.,H.-Shlers Str.6/81,72762 Reutlingen Erfinder;Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen Applicant:Manfred Böning,Ing.,H.-Shlers Str.6/81,72762 Reutlingen Inventor;Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen

-A--A-

Beschreibung (Blatt 2)Description (Sheet 2)

Deshalb war es nicht wirtschaftlich, derartige Zahnräder anstelle von Stähl-oder Metallzahnrädern zu verwenden. Bei Stahl-und Metallzahnrädern verschiedener Werkstoffe ist es erforderlich, dass der gesamte Radkörper aus teuren Werkstoffen hergestellt werden muß, obwohl nur die Zahnflanken verschleißfest sein sollten. Diese Art der Herstellung von Zahnrädern hat auch den Nachteil, dass die Zahnräder geräuschvoll laufen. Beim Verbundzahnrad kann der Zahnformmantel (1), die Aussen- oder Innenhaut (2) auch aus Werkstoffen hergestellt werden, die selbstschmierend sind. Eine Zusatzschmierung ist nicht erforderlich.It was therefore not economical to use such gears instead of steel or metal gears. With steel and metal gears made of different materials, the entire wheel body must be made of expensive materials, although only the tooth flanks should be wear-resistant. This type of gear manufacturing also has the disadvantage that the gears run noisily. With composite gears, the tooth form shell (1), the outer or inner skin (2) can also be made of materials that are self-lubricating. Additional lubrication is not required.

Anmelder:Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen Erfinder-.Manfred Boning, ing, ,&eegr;. -Shlers-Str. 6/81,72762 ReutlingenApplicant: Manfred Böning, Ing., H.-Ehlers-Str. 6/81, 72762 Reutlingen Inventor: Manfred Boning, ing, ,&eegr;. -Shlers-Str. 6/81, 72762 Reutlingen

-Z--Z-

!Wirkungsweise, Technische Aufgabe, Lösung .!Mode of operation, technical task, solution.

WirkungsweiseHow it works

Das Verbundzahnrad bringt gegenüber der bisherigen Zahnrädern, Zahnriemenrädern aller Formen, eine technische Verbesserung und Verbilligung. Es erfüllt die Aufgabe in der Form, dass die Zahnflanken bzw. der Zahnformmantel (1) aus Metall-oder Stahlstreifen, endlich oder endlos hergestellt sind. Der Radkörper oder die Radscheibe (6) bestehen aus nichtmetallischen Stoffen, vorzugsweise aus geschäumten Kunststoffen, die dem gesaraten Verbundzahnrad eine Schwimmfähigkeit geben. Die Aussen-oder Innenhaut (2) mit zahlreichen Zahnformen wird im Stanz-und Pressverfahren in allen Größen hergestellt. Die erforderlichen Zähnezahlen mit der entsprechenden Teilung kann auf vorgefertigten Präzisionsstreifen hergestellt werden. Die Aussen- oder Innenhaut (2) mit vielen Zahnformen werden zu einem Ring zusammengefügt, geschweißt oder gelötet oder gepresst mit der entsprechenden Festigkeit von Masivzahnrädern. Durch die Streif herstellung kann der strukturelle Faserverlauf des verwendeten Walzmaterials zum Radkörper (6) eingesetzt werden. Dies wirkt festigkeitssteigernd. Die Füllstoffe des Radkörpers (6) werden so gewählt, dass der entstehende Druck während des Herstellverfahrens dem Zahnformmantel (1) der Aussen-oder Innenhaut (2) einen präzisen äusseren Durchmesser gibt. Dieser Rundungsprozess kann auch mit zusätzlichen Drücken erzeugt werden. Innerhalb des Zahnformmantels (1) befindet sich ein profilierter Verbindungsring (7), der durch seine Profilierung eine weitere Stabilität bringt. Er dient auch dazu, den Zahnformmantel (1) bei den genannten Schweißverfahren als Verbindungselement zu benutzen.The composite gear wheel is a technical improvement and a reduction in price compared to previous gear wheels and toothed belt wheels of all shapes. It fulfils the task in such a way that the tooth flanks or the tooth shape shell (1) are made of metal or steel strips, finite or endless. The wheel body or the wheel disc (6) are made of non-metallic materials, preferably foamed plastics, which give the composite gear wheel the ability to float. The outer or inner skin (2) with numerous tooth shapes is produced in all sizes using a punching and pressing process. The required number of teeth with the corresponding pitch can be produced on prefabricated precision strips. The outer or inner skin (2) with many tooth shapes are joined together to form a ring, welded or soldered or pressed with the corresponding strength of solid gear wheels. By producing the strips, the structural grain of the rolled material used can be used to form the wheel body (6). This increases the strength. The fillers of the wheel body (6) are chosen so that the pressure created during the manufacturing process gives the tooth form shell (1) of the outer or inner skin (2) a precise outer diameter. This rounding process can also be created with additional pressure. Inside the tooth form shell (1) there is a profiled connecting ring (7), which provides additional stability due to its profile. It also serves to use the tooth form shell (1) as a connecting element in the welding processes mentioned.

Anmelder:Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen Srfinder:Manfred Boning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen Applicant:Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen Srfinder:Manfred Boning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen

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Technische AufgabeTechnical task

Der Erfindungsgegenstand, wie in Figur 1 bis 6 dargestellt, löst die technische Aufgabe, dass unterschiedliche Werkstoffe, Metalle, Stähle, und Kunststoffe mit den entsprechenden Zahnform unlösbar verbunden werden. Das ergibt geringe Gewichte, die sich auch auf die Leistungsaufnahme günstig auswirkt. Die geringen Gewichte in Verbindung mit geschäumten Kunststoffen erzeugen die Schwimmfähigkeit dieser Zahnräder. Das Verbundzahnrad kann als geräuschdämpfend angesprochen werden, da die Verbindung zwischen Nabe (4) und Zahnformmantel (1) durch die Kunststoffe eine gewisse Elastizität aufweist. Die Werkstoffe für die Innenoder Aussenhaut (2) ermöglichen Materialien, die selbstschraieren sind, sodass in vielen Fällen eine Zusatzschmierung entfällt.The subject of the invention, as shown in Figures 1 to 6, solves the technical problem of connecting different materials, metals, steels and plastics with the corresponding tooth shape in an inseparable manner. This results in low weights, which also have a positive effect on power consumption. The low weights in combination with foamed plastics create the floating ability of these gears. The composite gear can be described as noise-dampening, since the connection between the hub (4) and the tooth shape shell (1) has a certain elasticity due to the plastics. The materials for the inner or outer skin (2) enable materials that are self-sharpening, so that in many cases additional lubrication is not necessary.

LösungSolution

Die Lösung der technischen Aufgabe wird in der Zeichnung mit Figur 1 bis 6 dargestellt. In der Beschreibung der Wirkungsweise wird geschildert, wie derartige Verbundzahnräder zusammengefügt und hergestellt werden.The solution to the technical problem is shown in the drawing with figures 1 to 6. The description of the mode of operation describes how such composite gears are assembled and manufactured.

Anmelder:Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen Erfinder:Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81.72762 ReutlingenApplicant:Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen Inventor:Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen

Claims (1)

SchutzansprücheProtection claims Anspruch 1 Verbundzahnrad mit Stahl-oder Ketallflanken bzw. Aussen-oder Innenhaut und einem Kern oder Füllstoffen anderer Materialien dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnformniantel (1) im Prägeverfahren spanlos hergestellt wird, in Streifenform mit entsprechender Vorrundung, für Evolventenverzahnung und aller Zahnriemenprofile. Claim 1 Composite gear with steel or metal flanks or outer or inner skin and a core or fillers of other materials, characterized in that the tooth form shell (1) is produced in a stamping process without chipping, in strip form with corresponding pre-rounding, for involute toothing and all toothed belt profiles. Anspruch 2 Verbundzahnrad nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Nabe (4) und der Aussen-oder Innenhaut (2) durch Kern und Füllstoffe (3) hergestellt wird, Claim 2 Composite gear according to claim 1, characterized in that the connection between the hub (4) and the outer or inner skin (2) is made by core and fillers (3), Anspruch 3 Verbundzahnrad nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kern und Füllstoffe (3) so ausgewählt sind, dass eine Schwingungsdämpfung erreicht wird. Claim 3 Composite gear according to claim 1 and 2, characterized in that the core and fillers (3) are selected so that vibration damping is achieved. Anspruch 4 Verbundzahnrad nach Anspruch 1, 2 und 3 Dadurch gekennzeichnet, dass die Kern und Füllstoffe (3) aus Kunststoffschäumen bestehen, sodass eine Schwimmfähigkeit durch Minderung des spezifischen Gewichtes entsteht. Claim 4 Composite gear according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the core and fillers (3) consist of plastic foams, so that a buoyancy is created by reducing the specific weight. Anspruch Claim 55 Verbundzahnrad nach Anspruch 1,2,3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnformmantel (1) aus Material besteht mit selbstschmierenden Eigentschaften, sodass Zusatzschmierungen der Aussei oder Innenhaut (2) nicht erforderlich sind.Composite gear according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that the tooth form shell (1) consists of material with self-lubricating properties, so that additional lubrication of the outer or inner skin (2) is not required. Anspruch 6 Verbundzahnrad nach Anspruch 1,2,3,4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass Bordscheiben (5) in den Kern und Füllstoffen (3) mit eingelegt werden, besonders zur Führung von Zahnriemen. Claim 6 Composite gear according to claim 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that flanged discs (5) are inserted into the core and fillers (3), especially for guiding toothed belts. !Anmelder:Manfred Boning,Ing. ,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen Erfinder;Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,7,2762 Reutl.ing_en !Applicant:Manfred Boning,Ing. ,H.-Ehlers-Str.6/81,72762 Reutlingen Inventor;Manfred Böning,Ing.,H.-Ehlers-Str.6/81,7,2762 Reutl.ing_en -6--6- Schutzansprüche Blatt -2-Protection claims sheet -2- Anspruch 7 Verbundzahnrad nach Anspruch 1,2,3,4,5 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnformmantel (1) mit Schrägzähnen (8) hergestellt wird. Claim 7 Composite gear according to claim 1,2,3,4,5 and 6, characterized in that the tooth form shell (1) is produced with helical teeth (8). Anspruch 8 Verbundzahnrad nach Anspruch 1,2,3,4,5,6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnformmantel (1) nach der Hundung zum Radkörper (6) an der Verbindungslinie mit den bestmöglichsten Schweiß-und Lötverfahren verbunden wird. Claim 8 Composite gear according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7, characterized in that the tooth form shell (1) is connected to the wheel body (6) at the connecting line using the best possible welding and soldering processes after the welding. Anspruch 9 Verbundzahnrad nach Anspruch 1,2,3,4,5,6,7 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass in den Zahnformmantel (1) ein Verbindungsring (7) eingepresst wird, der durch seine Profilierung die Steifigkeit des Zahnformmantels (1) steigert, und als Unterlage für Schweißarbeiten dient. Claim 9 Composite gear according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8, characterized in that a connecting ring (7) is pressed into the tooth form shell (1), which increases the rigidity of the tooth form shell (1) due to its profiling and serves as a base for welding work. Anspruch 10 Verbundzahnrad nach Anspruch 1,2,3,4,5,6,7,8 und 9 dadurch gekennzeichnet, dass die im Radkörper (6) eingelegte Nabe (4) durch ihre unregelmäßige Form und Kanten drehgesichert ist, und verschiedene Profilformen aufweist. Claim 10 Composite gear according to claims 1,2,3,4,5,6,7,8 and 9, characterized in that the hub (4) inserted in the wheel body (6) is secured against rotation by its irregular shape and edges, and has different profile shapes. Anspruch 11 Verbundzahnrad nach Anspruch 1,2,3,4,5,6,7,8,9 und 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Lücke der Zahnform der Innen-oder Aussenhaut (2) so eng gewählt ist, dass eine mechanische Nacharbeit der Zahnflanken gewährleistet ist. Claim 11 Composite gear according to claim 1,2,3,4,5,6,7,8,9 and 10, characterized in that the gap of the tooth shape of the inner or outer skin (2) is chosen to be so narrow that mechanical reworking of the tooth flanks is ensured. Anspruch 12 Verbundzahnrad nach Anspruch 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 und dadurch gekennzeichnet, dass die Aussen-oder Innenhaut (2) aus verschiedenen'Materialien hergestellt ist, die den jeweiligen Bedürfnissen und Einsatzbedingungen entsprechen. Claim 12 Composite gear according to claim 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 and characterized in that the outer or inner skin (2) is made of different materials which correspond to the respective needs and conditions of use. Anmelder.-Manfred Böning,Ing. ,H.-Shlers-Str.6/81,72762 Reutlingen -Erfinder;Manfred Boning, Ing. ,^r Applicant:-Manfred Böning,Ing. ,H.-Shlers-Str.6/81,72762 Reutlingen -Inventor:Manfred Boning, Ing. ,^r -7--7-
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006026568A1 (en) * 2006-06-06 2007-12-20 Zf Lenksysteme Gmbh Cogwheel, especially a skew gear for a geared motor, is of a compound plastics material with the rim gear carrier of a lower elasticity module
DE102011015720A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 Neander Motors Ag Lifting cylinder machine e.g. compressor has gear box that is provided with gear wheels which are surrounded by lubricant-free shaft gear box space so as to ensure lubricant-free connection of teeth portions in gear wheels
US9468970B2 (en) 2013-05-22 2016-10-18 Eaton Capital Method for manufacturing a gear
US9566671B2 (en) 2013-05-22 2017-02-14 Eaton Capital Method for manufacturing a forging

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